一種基於對稱擴展的長期演進系統上行鏈路信道估計方法
2023-06-07 02:47:11 3
一種基於對稱擴展的長期演進系統上行鏈路信道估計方法
【專利摘要】一種基於對稱擴展的長期演進系統上行鏈路信道估計方法包括：提取經過離散傅立葉變換的頻域導頻接收信號；對所述的頻域導頻接收信號進行相位修正；對所述相位修正的頻域導頻接收信號進行多相分解，獲取多相信號；對所述多相信號進行對稱擴展；對擴展後的信號進行變換域濾波；濾波後的信號進行插值處理，獲取各頻點上多天線信道參數線性組合的估計值；根據發送天線的導頻結構獲取解相關矩陣，利用解相關矩陣對各頻點上多天線信道估計參數線性組合的估計值進行解相關處理，獲取各頻點上導頻符號處的信道參數；根據所述導頻符號處的信道參數，獲取數據符號處的信道參數。本發明利用多相分解和對稱擴展傅立葉變換方法在降低了計算複雜度同時獲得很好的估計性能。
【專利說明】一種基於對稱擴展的長期演進系統上行鏈路信道估計方法【技術領域】
[0001]本發明涉及通信領域，特別涉及信道估計方法。
【背景技術】
[0002]為了滿足未來移動通信系統對系統容量、頻譜效率、數據傳輸速率等多方面越來越高的需求，現有LTE (Long Term Evolution,長期演進)標準中，採用了多天線(MultipleInput Multiple Output,多輸入多輸出)技術和 OFDM (Orthogonal Frequency DivisionMultplexing,正交頻分復用)技術。其中MIMO技術可以在不增加帶寬的前提下,成倍地提高系統容量和頻譜利用率，另一方面，OFDM技術是寬帶傳輸中的代表技術，具有抗多徑衰落能力強，對窄帶幹擾和噪聲不敏感、帶寬擴展靈活等一系列優點。
[0003]在無線通信系統中，為了獲得更好的接收性能，一般採用相干檢測技術。為了實現相干檢測，則需要獲得信道參數，因此需要在接收端進行信道估計。為了能夠及時準確的估計出信道參數，實際的通信系統常採用基於導頻輔助的信道估計方法。在多天線系統中，對於每個接收信道，需要估計多個信道參數；在OFDM系統中，帶估計的信道參數一般是指信道頻域響應參數。
[0004]針對在同一時頻資源上採用碼分導頻的多天線系統存在多種信道估計方法，在現有的信道估計方法中，信道參數的精確估計都牽扯到複雜的矩陣運算，如大維度的矩陣求逆或者複雜域變換，而這種複雜矩陣運算會給整個通信系統增加巨大的負擔，同時也會降低出處理速度。為解決以上問題，本發明提出信道估計方法，利用對稱擴展和多相抽取方法使得多天線信道估計方法實 現複雜度變低同時保持較高的估計精度。
【發明內容】
[0005]技術問題:本發明提供了一種基於對稱擴展的長期演進系統上行鏈路信道估計方法，以解決現有技術中信道估計的性能較差，且複雜度較高的問題，利用多相分解、對稱擴展、離散傅立葉變換及反變換、插值和解相關等方法，以較低的複雜度避免了多天線信道估計求逆問題，並保持較高的估計精度。
[0006]技術方案:本發明實例提供了一種基於對稱擴展的長期演進系統上行鏈路信道估計方法,包括:
[0007]a.提取經過離散傅立葉變換的頻域導頻接收信號；
[0008]b.對所述的頻域導頻接收信號進行相位修正；
[0009]c.對所述相位修正的頻域導頻接收信號進行多相分解，獲取多相信號；
[0010]d.對所述多相信號進行對稱擴展並變換域濾波；
[0011]e.對所述濾波後多相信號進行插值，獲得各頻點上多天線信道參數線性組合估計值；
[0012]f.根據發送天線的導頻結構獲取解相關矩陣，利用該解相關陣對各頻點上多天線信道參數線性組合的估計值進行解相關處理，獲取各頻點上導頻符號處的信道參數；[0013]g.根據所述導頻符號處的信道參數，獲取數據符號處的信道參數。
[0014]所述對頻域接收信號進行相位修正包括:
[0015]利用已知的導頻符號的基本序列對頻域接收信號進行相位修正，導頻符號為幅度
歸一化的，相位修正的接收信號矢量為S = 其中，X = Diag{x}, S表示導頻符號的基
本序列矢量，
【權利要求】
1.一種基於對稱擴展的長期演進系統上行鏈路信道估計方法，其特徵在於該方法包括: a.提取經過離散傅立葉變換的頻域導頻接收信號； b.對所述的頻域導頻接收信號進行相位修正； c.對所述相位修正的頻域導頻接收信號進行多相分解，獲取多相信號； d.對所述多相信號進行對稱擴展並進行變換域濾波； e.對所述濾波後多相信號進行插值，獲得各頻點上多天線信道參數線性組合估計值； f.根據發送天線的導頻結構獲取解相關矩陣，利用該解相關陣對各頻點上多天線信道參數線性組合的估計值進行解相關處理，獲取各頻點上導頻符號處的信道參數； g.根據所述導頻符號處的信道參數，獲取數據符號處的信道參數。
2.根據權利要求1所述的基於對稱擴展的長期演進系統上行鏈路信道估計方法，其特徵在於所述對頻域導頻接收信號進行相位修正包括: 利用已知的導頻符號的基本序列對頻域接收信號進行相位修正，導頻符號為幅度歸一化的，相位修正的接收信號矢量為? = 其中，X = I>-g{x}，；表示導頻符號的基本序列矢量，Diag{.}表示以括號內的矢量為主對角元素的對角陣，(.)H表示對於矩陣進行共軛轉置，y = [y (I)，y (2)，...，y (Nb) ]τ表示頻域接收信號，y (k)為矢量y的第k個元素，表示第k個頻點的接收信號，k= 1,2,...,Nb,Nb為導頻符號和數據符號在頻域方向的個數，(?」表示對矩陣進行轉置。
3.根據權利要求1所述的基於對稱擴展的長期演進系統上行鏈路信道估計方法，其特徵在於，所述對相位修正的頻域導頻接收信號進行多相分解，獲取多相信號包括: 多相分解是指對相位修正的接收信號矢量?的前聲個頻點分別為起始點，P為抽取間隔，分解出尹組多相信號，第P組多相信號矢量為Sp，表示為Sp =[sp (I), sp (2),...，sp (Ν)]τ,其中sp的第i個元素sp(i)與f的元素對應關係為:
4.根據權利要求1所述的基於對稱擴展的長期演進系統上行鏈路信道估計方法，其特徵在於，所述多相信號進行對稱擴展並進行變換域濾波包括: 4a.對每組多相分解信號進行可選點數的雙邊對稱擴展，擴展後的第P組信號為\其第η個元素sJ(〃)可以表述為
5.根據權利要求1所述的基於對稱擴展的長期演進系統上行鏈路信道估計方法，其特徵在於，所述濾波後多相信號進行插值方法採用線性插值或樣條插值，將各相差值結果組合為矩陣形式δ =其中' 為第P相返回頻域信號if插值結果。
6.根據權利要求1所述的基於對稱擴展的長期演進系統上行鏈路信道估計方法，其特徵在於，所述根據發送天線的導頻結構獲取解相關矩陣包括: 根據發送天線導頻結構中的循環移位矢量的周期特性，計算解相關矩陣U
其中INtMf轟示NtXNt的單位陣0Λχ?表示AZj X P的全零陣，Wi為表示第i個發送天線的導頻符號的循環移位矢量，[.表示對矩陣進行共軛操作。
7.根據權利要求1所述的基於對稱擴展的長期演進系統上行鏈路信道估計方法，其特徵在於，所述利用該解相關陣對各頻點上多天線信道參數線性組合的估計值進行解相關處理，獲取各頻點上導頻符號處的信道參數包括: 利用解相關矩陣U各頻點上多天線信道參數不同線性組合的估計值進行解相關，獲得發送天線的信道頻域響應參數的估計值，第i個發送天線的信道頻域相應參數的估計值為h/ = Sn ,其中Ui表示解相關矩陣U的第i列。
8.根據權利要求1所述的基於對稱擴展的長期演進系統上行鏈路信道估計方法，其特徵在於，根據所述導頻符號處的信道參數，獲取數據符號處的信道參數具體包括:根據所述導頻符號上的信 道頻域響應參數，採用線性插值方式，獲取數據符號處的信道頻域響應參數。
【文檔編號】H04L25/02GK103491035SQ201310478413
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年10月14日 優先權日:2013年10月14日
【發明者】巴特爾, 朱冠亞, 高西奇 申請人:東南大學